盲孔法残余应力测试

机械零部件和构件在制造加工的过程中由于不同的制造工艺，例如铸造、切削、焊接、热处理等，都会在材料中产生残余应力。残余应力的存在，一方面工件会降低强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；另一方面又会在制造后的自然释放过程中使工件的尺寸发生变化或者使其疲劳强度等力学性能降低,从而影响到它们的使用安全性。因而，了解残余应力的状态对于确保工件的安全性和可靠性有着非常重要的意义。

目前，比较成熟且普遍应用的残余应力测试方法分为两大类：无损检测法和机械检测法。无损法在检测过程中不对工件产生创伤，机械法在测量的过程中要对工件体做全部或部分的破坏，例如切割法（又称剖分法）和环芯法对工件的破坏较大，而盲孔法对工件的破坏较小，因而盲孔法又称半无损法。

1.盲孔法测量残余应力的意义和用途:

残余应力几乎在所有结构中都存在，它们可能是在制造工艺过程中形成或在结构服役寿命内 产生，在许多场合下，尤其是结构承受交变载荷或在腐蚀环境下工作时，残余应力是结构失效的一个主要因素，了解结构的残余应力是非常有必要的。盲孔法应变测 量技术是一种测定残余应力的适用的半无损方法。

2.盲孔法测量残余应力基本原理

盲孔法测量残余应力是指在有残余应力的部位钻一个小孔，因小孔附近的残余应力被释放，孔区附近的残余应力场发生变化，只要测出该局部区域的应变变化量，即可计算出钻孔处释放前的残余应力值。

假定一块各向同性的平板中存在某一残余应力，若钻一小孔，孔边的径向应力下降为零，孔区附近应力重新分布，如图1所示，阴影区为钻孔后应力的变化，该应力称为释放应力，由应变计感受其应变。通常表面残余应力是平面应力状态，两个主应力和主方向角三个未知数，要求用三个应变敏感栅组成应变花进行测量，每个敏感栅的中心布置在同一半径上